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8種化學成分在耐磨材料中的防磨作用

更新時間:2020-03-24 19:22點擊次數:
碳:
高錳鋼鑄件耐磨性不是含碳量越高越耐磨,而是有一個極限值,當含碳量>1.4%后鑄態析出碳化物很多,水韌處理時碳化物不能完全溶到奧氏體中去,間隙固溶的碳化物也達到了飽和,這樣不僅對耐磨性沒有好處,而且降低材料的強度和韌性,服役時容易斷裂。

硅:
含硅量高,降低碳在奧氏體中的溶解度,碳化物在晶界上析出增多且肥大,水韌處理后,在晶界上留下較大的顯微疏松,但為了完全消除,鋼中的含硅量,控制在0.4—0.6%最佳,含硅量>0.8%對高錳鋼各項性能無明顯影響

錳:
是形成奧氏體的元素,對碳化物的形成也起作用,過高的錳將使組織中出現奧氏體,奧氏體組織不適宜作磨球,因為奧氏體磨球不論在干磨和濕磨中,都會造成大量破碎和剝落,但由于脫氧和去硫都用錳,因此錳的含量在耐磨球中不可以過高。 

硫:
由于鋼中含錳量高,能生成大量的MnS從渣中排出。又由于是在堿性渣中熔煉,硫可順利降低到0.03%以下。這樣低的硫量對鋼的強度、韌性和耐磨性均無明顯影響。

磷:
磷單獨溶解在鋼中很少,常以Fe2p,Fe3P的形式存在于晶界上使鋼的強度、韌性和耐磨性大為降低,碳含量高加劇了P以共晶形式析出在晶界上。為了保證性能,應遵循以下關系:C%=11.27-2.761×P%。生產中要控制磷含量≤0.08%:重要、復雜、厚壁件≤0.07%。

鉻:
鉻是碳化物形成元素。鉻除與碳結合成碳化物外,其余部分溶于基體內,從而提高基體的電極電位,對抗腐蝕是有利的。若其含量較小時,可能會出現M3C型碳化物,使硬度和韌性都降低。若其含量較大時,結晶時碳化物數量顯著增多,使韌性明顯下降,同時由于基體中含碳量降低,導致基體的硬度降低,從而耐磨性下降。但現在已經有部分廠家采用特殊的生產和處理工藝解決了這個問題,使鉻的含量最大可達到30%。

釩(鈦):
這兩種元素是生鐵中自然帶入的,于微量合金元素,它們能形成硬度很高的碳氮化物,彌散在基體中,有利于提高基體的顯微硬度和耐磨性,同時對晶粒的細化也是有利的。鉬:鉬的主要作用是細化基體,細化碳化物,提高基體的電極電位,提高耐蝕性。因價格高,加不經濟。在金屬型鑄造條件下,加入少量即可起明顯作用,實用于有特殊要求的耐磨鋼球。

鎳(銅):
鎳(銅)是奧氏體形成元素,多加了組織中出現奧氏體。在屈氏體磨球中加鎳主要作用是提高基體電極電位,提高耐蝕性,但多加不經濟,微量即起作用。
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